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Cultiver à l'aide des données satellitaires

Comment les données satellitaires aident les agriculteurs à relever les défis qui affectent leurs rendements

On compte au Canada quelque 194 000 exploitations agricoles concentrées dans les Prairies, le Québec et l'Ontario selon Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC). En plus de nous nourrir, l'agriculture représente un moteur économique majeur et diversifié dont les recettes annuelles au Canada s'élèvent à environ 69 milliards de dollars.

Comment peut-on maximiser le rendement de nos terres de manière durable et responsable, alors que les producteurs agricoles sont confrontés à de nombreux défis qui affectent leurs rendements? Une partie de la réponse se trouve non pas ici sur Terre, mais dans l'espace grâce aux données fournies par les satellites, dont ceux du Canada : RADARSAT-1 (-), RADARSAT-2 lancé en ainsi que la mission de la Constellation RADARSAT (MCR) lancée en .

Le rôle des satellites en agriculture

Plus que jamais, les données d'observation de la Terre jouent un rôle de premier plan en agriculture, chez nous comme ailleurs dans le monde. Les satellites permettent d'avoir une perspective unique sur les terres agricoles : p. ex. imagerie thermique, détection de l'humidité, surveillance des mouvements du sol et des changements en surface, infestations d'insectes, santé des plantes, réseau de drainage, inondations et sécheresses. Leur force réside dans l'éventail de données qu'ils collectent et d'informations qu'ils rendent disponibles.

Leur valeur ajoutée pour les agriculteurs est indéniable, particulièrement dans le contexte des changements climatiques. Les saisons, devenues très différentes d'une année à l'autre, sont à l'origine de problèmes de plus en plus complexes. On n'a qu'à penser, par exemple, aux inondations, aux sécheresses, aux gels hâtifs ou tardifs, ou aux neiges hâtives en automne. Les aléas de dame Nature ont de quoi donner des maux de tête aux agriculteurs!

Image satellitaire montrant des champs agricoles du Manitoba

Image satellitaire de la MCR de de champs agricoles du Manitoba, dont plusieurs ont été touchés par des inondations. (Source : Imagerie de la mission de la Constellation RADARSAT © Gouvernement du Canada []. RADARSAT est une marque officielle de l'Agence spatiale canadienne. Données traitées par Dromadaire Géo-Innovations.)

L'Agence spatiale canadienne (ASC) travaille avec de nombreux collaborateurs – gouvernements et ministères, entreprises privées et chercheurs – pour développer des applications qui utilisent des données satellitaires au service de l'agriculture.

Inventorier les cultures

C'est dans ce contexte qu'AAC se sert de données satellitaires pour mieux comprendre l'étendue, l'état et la diversité des terres agricoles au Canada.

Le développement de l'expertise et de l'utilisation des données radar ont permis d'arriver à de nouvelles solutions et applications. Parmi celles-ci, mentionnons une carte qui dresse un inventaire des cultures à l'échelle du Canada, de Terre-Neuve à la Colombie-Britannique. Cette application en ligne destinée au grand public est particulièrement utile aux coopératives agricoles du Canada et aux agriculteurs.

Cet inventaire annuel des cultures (cartes numériques) pour l'ensemble du Canada est réalisé à l'aide de données de RADARSAT-2 et de la MCR. Elles sont combinées à d'autres données satellitaires provenant de la NASA et de l'Agence spatiale européenne ainsi que d'entreprises privées.

Grâce aux images satellitaires, il est possible d'estimer l'état des cultures et de déterminer le nombre de terres cultivées et le type de culture (p. ex. blé, orge, soya) ainsi que le volume qui y sera produit, entre autres choses.

Les agriculteurs et les agronomes utilisent ensuite ces cartes pour évaluer les propriétés du sol et des cultures, et orienter leurs interventions pour optimiser le rendement des cultures et la durabilité des exploitations.

AAC produit des cartes de l'humidité des sols afin d'améliorer les prévisions de rendement agricole, de surveiller le ruissellement de l'eau et les niveaux de crue, et de mieux comprendre le cycle du carbone.

Les informations dérivées des images satellitaires sont accessibles aux producteurs agricoles à partir de leurs téléphones intelligents. Il leur est possible de connaître l'humidité des sols à une fréquence donnée, l'état de leurs cultures ou de certaines zones de leurs champs, les endroits où il faut épandre de l'engrais et plusieurs autres informations cruciales. Ainsi, ils peuvent concentrer les efforts des travailleurs et réduire la consommation d'énergie, d'eau et d'intrants.

Le secteur privé mis à contribution

ClimAg – Comprendre et gérer la végétation, pour notre sécurité alimentaire et énergétique

Pour faciliter l'adoption de pratiques agricoles durables et résilientes aux changements climatiques, la compagnie québécoise Effigis, chef de file de l'information géospatiale depuis plus de 30 ans, a développé des outils de cartographie et de suivi de la végétation et des cultures avec le soutien de l'ASC.

De à , l'entreprise a produit des cartes interactives destinées aux agriculteurs, aux coopératives agricoles et aux compagnies d'assurances, accessibles sur un portail Web. Ces informations dérivées d'images satellitaires étaient accessibles aux producteurs agricoles à partir de leurs téléphones intelligents. Il leur était possible de connaitre l'humidité des sols à une fréquence régulière, l'état de leurs cultures et de leurs champs, les endroits où épandre de l'engrais et plusieurs autres informations cruciales pour leurs activités. Ces informations permettent de concentrer les efforts des travailleurs et de réduire la consommation d'énergie, d'eau et d'intrants. En assurant ainsi un suivi systématique de la croissance des cultures et des récoltes, ils pouvaient évaluer les risques liés à la présence de maladies, aux mauvaises herbes et faire les ajustements nécessaires, lorsque c'était possible.

Exemple de l'interface de l'application des outils de cartographie et de suivi de la végétation et des cultures. (Source : Effigis.)

L'investissement de l'ASC a permis de faire progresser le développement d'une nouvelle solution de suivi et de maitrise de la végétation qui utilise des images satellitaires et aériennes à très haute résolution. Les informations extraites de ces images identifient la végétation et les arbres qui posent un risque aux réseaux de distribution électrique. Ces informations cruciales permettent d'optimiser la planification des interventions sur le terrain et augmentent la résilience des réseaux aux phénomènes météorologiques extrêmes, réduisant ainsi le nombre de pannes. Par conséquent, la stabilité de la distribution électrique et la sécurité énergétique sont assurées, qu'on soit en milieu urbain ou agricole.

L'initiative utiliTerre de l'ASC, lancée en , soutient le développement de solutions novatrices avec des données satellitaires pour répondre à divers besoins dans notre quotidien, dont en agriculture. Elle favorise la collaboration, l'amélioration de l'expertise et l'approfondissement des connaissances scientifiques. Au début de , une vingtaine de projets ont été sélectionnés à la suite d'un avis d'offre de participation. Les contributions pour les projets totalisent environ huit millions de dollars.

À une époque où les agriculteurs sont aux prises avec des défis toujours plus nombreux, les solutions faisant intervenir des données satellitaires leur sont désormais d'un grand secours. Fréquence, paramètres et précision! Tout y est pour faciliter la vie de celles et ceux qui se consacrent, jour après jour, à assurer notre alimentation.

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